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告別針頭!史丹佛大學研發「塗抹式」疫苗,無痛又高效

你是否曾經因為害怕打針而逃避接種疫苗?史丹佛大學的科學家們或許已經找到了解決方案。他們發現,一種常見於人體皮膚的無害細菌——表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis),能夠引發強大的免疫反應。透過改造這種細菌的蛋白質,他們成功將其轉化為一種「活體疫苗」,能夠訓練免疫系統對抗破傷風、白喉等疾病。

在實驗中,接受這種生物工程細菌的小鼠展現出強大的免疫力,甚至能夠在致命劑量的毒素攻擊下存活。這項技術即將進入人體試驗階段,未來可能徹底改變疫苗接種的方式——只需將藥膏塗抹在皮膚上,無需針頭、無痛感,也不會出現發燒、腫脹或疼痛等副作用。更重要的是,這種方法不僅方便,還具有成本效益。

「沒有人喜歡打針,」史丹佛大學生物工程學教授Michael Fischbach博士表示,「每個人都希望能夠用塗抹藥膏的方式取代注射。」事實上,人類皮膚對大多數微生物來說是一個極其惡劣的環境——乾燥、鹽分高且缺乏營養。然而,表皮葡萄球菌卻能在這樣的環境中生存,並且幾乎存在於每個人的毛囊中。

過去,免疫學家可能忽略了這些皮膚共生細菌,認為它們對健康沒有太大影響。但Fischbach團隊的研究卻顛覆了這一觀點。他們發現,免疫系統對表皮葡萄球菌的反應遠比預期更為強烈,甚至能夠產生高濃度的抗體。這些抗體不僅能夠阻止微生物進入細胞,還能在皮膚受損時迅速反應,防止細菌進入血液。

研究團隊進一步發現,表皮葡萄球菌中的一種名為Aap的蛋白質是引發免疫反應的關鍵。這種蛋白質的結構像一棵大樹,能夠暴露其外層部分,讓免疫系統的哨兵細胞捕捉並傳遞訊息,從而激發針對性的抗體反應。更令人驚訝的是,這種反應不僅限於血液中的抗體(IgG),還包括針對鼻腔和肺部黏膜的抗體(IgA),這對於預防呼吸道疾病如感冒、流感和COVID-19具有重要意義。

基於這一發現,研究團隊成功將Aap蛋白質改造為一種「即插即用」的疫苗載體。他們將破傷風毒素的基因片段插入Aap中,使小鼠在塗抹改造後的細菌後,產生了針對破傷風毒素的高濃度抗體。即使接受致命劑量的毒素,這些小鼠也能安然無恙。類似的實驗也成功應用於白喉毒素,顯示出這項技術的廣泛潛力。

Fischbach博士表示,這項技術不僅適用於細菌,還可能對抗病毒、真菌和單細胞寄生蟲。與傳統疫苗不同,這種方法不會引發炎症反應,因此不會讓人感到不適。研究團隊計劃在未來兩到三年內進入臨床試驗階段,並進一步驗證其在靈長類動物中的效果。

這項研究由美國國家衛生研究院(NIH)等多個機構資助,並發表於《自然》期刊。如果成功,這將是疫苗領域的一次革命性突破,為全球公共衛生帶來深遠影響。